Жаропрочность платины, палладия и их сплавов

Вид материала

Документы

Содержание Е.И. Рытвин Примеси и микровключения-критерии качества платиновых металлов Влияние внутреннего окисления на структуру и свойства дисперсноупрочненной платины Л.Э. Морозова Е.И. Рытвин, Д.С. Тыкочинский, С.Д. Левченко, В.А. Ястребов Электронномикроскопическое исследование микролегированного платинового сплава для высокотемпературной эксплуатации Проблемные вопросы чистоты и применения благородных металлов в химической промышленности Г.С. Степанова, Н.А. Трусова, Н.С. Швед Сплав на основе родия Сплав на основе платины Д. С. Тыкочинский, Е. И. Рытвин Д. С. Тыкочинский, Е. И. Рытвин, С.Д. Левченко Научные и технологические основы разработки, производства и применения жаропрочных сплавов на основе платины Результаты исследований позволили сделать определённые обобщения В.А. Ястребов, Г.С. Степанова, Л.Э. Морозова Д. С. Тыкочинский, С. Д. Левченко, В. А. Ястребов Платиновые металлы и силикаты. из xx в xxi век Е.И. Рытвин, Д. С. Тыкочинский, В. А. Ястребов ДИСПЕРСНОУПРОЧНЁННые ПЛАТИНА И ЕЁ СПЛАВЫ Особенности и практика изготовления термопар ... Полное содержание

Подобный материал:

• Памятка для работы с монетами из драгоценных металлов, 155.5kb.
• Темы курсовых работ на кафедре физики твердого тела для студентов 2 курса Авдюхина, 26.73kb.
• План лекций по пропедевтике ортопедической стоматологии для студентов 2 курса стоматологического, 8.33kb.
• «производство отливок из сплавов цветных металлов», 38.25kb.
• Основные направления и результаты деятельности российских предприятий по производству, 1013.98kb.
• Тема: сварка алюминия и его сплавов, 56.75kb.
• Литейные свойства металлов и сплавов, 213.86kb.
• Гост 1639-78: лом и отходы цветных металлов и сплавов общие технические условия, 1661.44kb.
• 1. Плотины, дамбы (в практике преимущественно строят земляные, насыпные, низконапорные, 357.51kb.
• Методические указания к выполнению лабораторной работы №3 для студентов всех специальностей, 152.69kb.

Способ получения дисперсноупрочненного материала на основе платины,включающий механическое измельчение сплава, внутреннее окисление при 700-1000 ^оС и прессование в прессформе, отличающийся тем, что, с целью повышения высокотемпературной прочности материала и производительности способа, после механического измельчения проводят объёмное электроэрозионное диспергирование в воде, а перед прессованием осуществляют спекание при 1100-1300 ⁰с в течение 0,5-1 час., причём внутреннее окисление и спекание выполняют в ёмкости, внутренние габариты которой соответствуют габаритам рабочего пространства прессформы

63. ЖАРОПРОЧНОСТЬ ПЛАТИНОВЫХ СПЛАВОВ

Е.И. Рытвин

(М., изд. «Металлургия», 1987, 3-201)


В книге представлены данные о твёрдорастворном, субструктурном и дисперсном упрочнении платины и её сплавов, о жаропрочности слоёных материалов на их основе, а также платиновых сплавов с плазменно-керамическим покрытием. Приведены характеристики жаропрочности двух- и многокомпонентных платиновых сплавов на воздухе и в силикатном расплаве. Рассмотрено влияние легирующих и примесных элементов, химической микронеоднородности, температуры, напряжений, теплосмен и высокотемпературной коррозии на структуру и жаропрочность платиновых сплавов

63. ПРИМЕСИ И МИКРОВКЛЮЧЕНИЯ-КРИТЕРИИ КАЧЕСТВА ПЛАТИНОВЫХ МЕТАЛЛОВ

А.М. Орлов, Ю.А. Котляр, Е.И. Рытвин, О.А. Закстельская

( Журнал «Цветные металлы», изд. «Металлургия», 1988, № 2, 74-77)


Приведены данные об уровне содержания примесей в аффинированных платине, палладии, родии и в платиновых сплавах, о количестве и химическом составе микровключений в них. Обнаружено большое количество микровключений в промышленных сортах «чистой» платины, палладия и родия, причём суммарное содержание примесей в микровключениях соизмеримо с уровнем их содержания в объёме сплавов

63. ВЛИЯНИЕ ВНУТРЕННЕГО ОКИСЛЕНИЯ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННОЙ ПЛАТИНЫ

Е.И. Рытвин, В.А. Ястребов, Д.С. Тыкочинский, С.Д. Левченко, Г.С. Степанова,

Л.Э. Морозова

(Журнал «Металлы», изд.«Известия Академии Наук СССР», 1989, № 4,184-187)


Изучены кинетика внутреннего окисления диспергированного сплава Pt-0,3% Zr при 700-1100 ⁰С и его структура. Установлено, что с повышением температуры окислительного отжига растет доля циркония окислившегося на границах и поверхности металла с образованием грубых оксидов. В результате снижается дисперсность и равномерность распределения упрочняющих оксидов в конечном компактном материале и его длительная прочность

63. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫХ ПЛАТИНОВЫХ СПЛАВОВ

Е.И. Рытвин, Д.С. Тыкочинский, С.Д. Левченко, В.А. Ястребов

(I Всесоюзный симпозиум "Новые жаропрочные и жаростойкие металлические материалы", М., Минчермет, ИМЕТ, АН СССР, 1989, 122-123)


Показано, что метод внутреннего окисления циркония в матрице платиновых сплавов позволяет получать наилучшие по уровню и стабильности показатели длительной прочности дисперсноупрочненных материалов. На свойства материалов оказывают влияние содержание оксида и состав матричного платинового сплава, а также режимы окислительного отжига и компактирования порошков. Дисперсноупрочненные платиновые сплавы обладают достаточным запасом технологической пластичности

63. ЭЛЕКТРОННОМИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОЛЕГИРОВАННОГО ПЛАТИНОВОГО СПЛАВА ДЛЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Г.С. Степанова, М.П. Усиков, А.П. Хандаров, Н.С. Швед, В.В. Батулькин

(I Всесоюзный симпозиум "Новые жаропрочные и жаростойкие металлические материалы", М., Минчермет, ИМЕТ, АН СССР, 1989, 123)


Методом дифракционной электронной микроскопии исследован платинородиевый сплав с 0,02 и 0,04 хрома (мас.%) в деформированном состоянии и после различных видов термической обработки. Показано, что микролегирование хромом затрудняет переползание дислокаций в условиях ползучести. Это может приводить к повышению жаропрочности сплава при высокотемпературной эксплуатации

63. ПРОБЛЕМНЫЕ ВОПРОСЫ ЧИСТОТЫ И ПРИМЕНЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Е.И. Рытвин

(Тезисы докладов ХIII Всесоюзного совещания «Получение, структура, физические свойства и применение высокочистых и монокристаллических тугоплавких и редких металлов», М., Информэлектро, 1990, 5-6 )


Примеси содержащиеся в сплавах, используемых в оборудовании химических производств, ухудшают выпускаемую продукцию или вызывают разрушение оборудования. Для удаления ряда примесей из благородных металлов и сплавов используются новые комбинированные методы, сочетающие химическую очистку и пирометаллургическую переработку с электромагнитным перемешиванием и удержанием расплава

63. ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННОЕ МИКРОЛЕГИРОВАНИЕ ЖАРОПРОЧНОГО ПЛАТИНОВОГО СПЛАВА КАК АЛЬТЕРНАТИВНЫЙ ВАРИАНТ ТЕХНОЛОГИИ ЕГО ОЧИСТКИ ОТ ПРИМЕСЕЙ
    

Г.С. Степанова, Н.А. Трусова, Н.С. Швед

(Тезисы докладов ХIII Всесоюзного совещания "Получение, структура, физические свойства и применение высокочистых и монокристаллических тугоплавких и редких металлов" М.,"Информэлектро", 1990, 30 – 31)


Изготовлены образцы сплава Pt-Rh 10 (с суммарным количеством примесей ~ 0,07%), содержащие в своем составе конкурентноспособную примесь–микродобавку бора. Испытания образцов на ползучесть при 1400 ⁰С и 5 МПа показали, что введение бора приводит к повышению жаропрочности платинородиевого сплава на 35-40%

63. СПЛАВ НА ОСНОВЕ РОДИЯ

Е.И. Рытвин, Л.П. Улыбышева, Н.М. Слотинцев, Б.С. Дрилёнок

Патент 1729127. Заявка № 4819947 от 26.04.90


Состав сплава, мас. %; платина 5,0–15,0; рутений 0,01–0,5; иридий 0,01–0,5; остальное – родий

63. СПЛАВ НА ОСНОВЕ ПЛАТИНЫ

Е.И. Рытвин, Л.А. Медовой, Д.С. Тыкочинский

Патент 1792444. Заявка № 4927954 от 16.04.91


Состав сплава, мас. %; родий 0,1–5,0; палладий 15,0–30,0; золото 8,0–38,0;

рутений 0,02–0,2; остальное–платина

63. ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫЕ ПЛАТИНОВЫЕ СПЛАВЫ (ДУПС)

Д. С. Тыкочинский, Е. И. Рытвин

(Сб. "Новые материалы и их применение в машиностроении" АН Украины, Киев, 1992)


Разработан метод получения ДУПС с использованием внутреннего окисления и порошковой технологии. Долговечность ДУПС при 1200–1600 ⁰С в десятки раз выше, чем у известных промышленных платинородиевых сплавов. НПК "Суперметалл" производит разнообразную продукцию с использованием ДУПС

63. РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫХ ПЛАТИНОВЫХ СПЛАВОВ

Д. С. Тыкочинский, Е. И. Рытвин, С.Д. Левченко

(XV Черняевское совещание по химии, анализу и технологии платиновых сплавов. Тезисы докладов. М., 1993 , 329)


Представлен метод получения разработанных в НПК "Суперметалл" дисперсноупрочненных платиновых сплавов (ДУПС), основанный на принципе внутреннего окисления добавки циркония в мелких частицах упрочняемого сплава. Применяемый способ диспергирования обеспечивают высокое качество серийно выпускаемых ДУПС, предназначенных, главным образом, для уменьшения деформации узлов и устройств при высокотемпературной эксплуатации

63. НАУЧНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ, ПРОИЗВОДСТВА И ПРИМЕНЕНИЯ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ПЛАТИНЫ

Е.И. Рытвин

(«Благородные и редкие металлы БРМ-97», Тезисы докладов Второй международной конференции, Донецк, ДонГТУ, 1997, ч.1, 23-24)


Результаты исследований позволили сделать определённые обобщения:

твёрдорастворное упрочнение платины при её легировании другими металлами платиновой группы и золотом позволило создать и применить при 1200-1700 ⁰С новые высокоэффективные сплавы.

Разработанные технологические основы повышения жаропрочности платиновых сплавов практически реализованы путём управления процессами: удаления при плавке сплавов вредных примесей и включений; охлаждения сплавов в интервале кристаллизации; формирования структуры и субструктурного упрочнения сплавов при их деформации и термической обработке; дисперсного упрочнения сплавов путём внутреннего окисления введённых в них активных тугоплавких элементов.

Новые технологии плавки сплавов, использование лучевых и плазменных технологий, совершенствование методов обработки и аффинажа расширили возможности повышения качества продукции из платины и её сплавов.

Создание высокопроизводительного оборудования для силикатных производств и оптимизация его эксплуатации способствовали успешному применению жаропрочных сплавов на основе платины и экономии значительных количеств этого дорогостоящего металла

63. СТАБИЛЬНОСТЬ СТРУКТУРЫ ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫХ ПЛАТИНОВЫХ СПЛАВОВ

В.А. Ястребов, Г.С. Степанова, Л.Э. Морозова

(«Благородные и редкие металлы БРМ-97», ДонГТУ, Тезисы докладов Второй международной конференции, Донецк, 1997, ч.3, 99-100)


Изучены структурные изменения в дисперсноупрочненных материалах с платиновой и платинородиевой матрицей в процессе высокотемпературных отжигов. Микроструктура материалов стабильна, а на уровне субструктуры при 1400-1700 ⁰С отмечен рост частиц оксида циркония. Данные структурного анализа хорошо коррелируют с зависимостью изменения твердости материалов в процессе отжигов

63. ДИСПЕРСНОУПРОЧНЕННЫЕ ПЛАТИНОВЫЕ СПЛАВЫ ДЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ СИЛИКАТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Д. С. Тыкочинский, С. Д. Левченко, В. А. Ястребов

(Сб. III международной конференции "Благородные и редкие металлы. БРМ-2000", Донецк, ДонГТУ, 2000, 367)


"Суперметалл" является основным в России производителем дисперсноупрочнённых платиновых сплавов (ДУПС) и поставляет их предприятиям для применения в силикатных производствах. ДУПС выпускается по оригинальной технологии, состоит из матрицы, упрочнённой введёнными дисперсными частицами оксида циркония. В качестве матрицы используется как платина, так сплавы на её основе

63. ПЛАТИНОВЫЕ МЕТАЛЛЫ И СИЛИКАТЫ. ИЗ XX В XXI ВЕК
    

Е.И. Рытвин

(М., АСМИ, 2000, 3-79;

3-я международная конференция «Российский рынок драгоценных металлов и драгоценных камней: состояние и перспективы. РДМК-2000», М., АСМИ, 2000, 341-354)


Обобщены важнейшие факторы, определяющие жаропрочность и сопротивление атмосферной и силикатной коррозии платины и её сплавов, в значительной мере влияющие на экономику производства и качество силикатных материалов

63. ДИСПЕРСНОУПРОЧНЁННые ПЛАТИНА И ЕЁ СПЛАВЫ

Е.И. Рытвин, Д. С. Тыкочинский, В. А. Ястребов

(М., АСМИ, 2001, 3-148)


С использованием УДЧ (упрочнённые дисперсными частицами) – сплавов в промышленном производстве силикатных материалов достигнуты важные технические и экономические результаты:

• повышена эксплуатационная надёжность оборудования с увеличением сроков его службы в среднем в 1,5-2 раза;
  
• значительно сокращён расход платиноидов за счёт повышения долговечности оборудования и снижения его массы
  

63. ДИСПЕРСНОУПРОЧНЁННые ПЛАТИНА И ЕЁ СПЛАВЫ
    

Е.И. Рытвин, Д. С. Тыкочинский, В. А. Ястребов

(Журнал «Цветная металлургия. Известия высших учебных заведений», 2001, № 4, 48-57)


Рассмотрены методы получения и основные свойства дисперсноупрочнённых материалов на основе платины. Оригинальная технология позволяет получать достаточно технологичные материалы с высокими характеристиками жаропрочности и коррозионной стойкости. С использованием методов структурного анализа (оптическая и электронная микроскопии, рентгеновский анализ) изучены микроструктура, морфология и распределение упрочняющих оксидов в дисперсноупрочнённых платиновых сплавах и их стабильность

63. Особенности и практика изготовления термопар
    

Л.Э. Морозова, В.А. Ястребов

Материалы первой международной конференции «Производство оборудования из благородных металлов и его применение в химической и силикатной промышленности «Берлин - БМ’2005». – М.: АСМИ, 2005. – С. 174-182; Драгоценные металлы. Драгоценные камни. – М.: МАИ, 2005. - №8. - С. 116-124; XVIII международная черняевская конференция по химии, аналитике и технологии платиновых металлов. Тезисы докладов. – м., 2006. – Ч.2. - С. 203.


Осваивая производство термоэлектродных материалов, специалисты Суперметалла в первую очередь столкнулись с проблемой термоэлектрической неоднородности (ТЭН) проволоки, полученной по стандартной технологии переработки. Наблюдаемая термоэлектрическая неоднородность, очевидно, является следствием неоднородности химического и структурного состояния слитка термоэлектродного сплава.

Для уменьшения влияния этих факторов и, соответственно, повышения выхода годного термоэлектродных материалов, на нашем предприятии используется технология слоистых материалов. Исходной заготовкой для получения проволоки служат пакеты из листового материала, вырезанные из разных частей слитка одной плавки и собранные в определенном порядке. Использование оригинальной технологии изготовления слоистой проволоки позволяет свести к минимуму величину неоднородности по длине бухты.

Лабораторные опыты, проведенные совместно с нашими партнерами, показали, что термопары с дисперсным упрочнением, по стабильности термоэлектрических свойств удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к термоэлектрическим преобразователям 2-го класса. В настоящее время проводятся промышленные испытания ДУ термопар.

63. Дисперсноупрочнённые материалы и их использование в конструкциях стеклоплавильных устройств
    

В.А. Ястребов

Доклад на отраслевом научно-практическом семинаре «Платиновые металлы в производстве стеклянных и базальтовых волокон: опыт, современность, перспективы». – Москва, апрель, 2006; Драгоценные металлы. Драгоценные камни, М.: МАИ, 2006. - №5. – С. 102-108.


Рассмотрены основные свойства дисперсноупрочненных платиновых сплавов и слоистых композиционных материалов, определяющие целесообразность их использования в конструкциях стеклоплавильных устройств.

63. Дисперсноупрочнённые материалы на основе платины, их свойства и применение
    

В.А. Ястребов, В.В. Васекин

Материалы второй международной конференции «Платиновые металлы в современной индустрии, водородной энергетике и в сферах жизнеобеспечения будущего «Берлин – ПМ’2006». – М.: АСМИ, 2007. - С. 230-241.


Технология изготовления дисперсноупрочненных материалов включает выплавку сплава на основе платины с добавкой циркония, электрофизическое диспергирование сплава, окислительный отжиг порошка, его переработку в компактный материал методами порошковой металлургии и деформационно-термическую обработку.

Использование ДУ материалов для изготовления фильерных пластин позволило увеличить срок службы стеклоплавильных устройств, позволило разработать и ввести в эксплуатацию многофильерные узлы больших габаритов (до 4000 фильер), ощутимый эффект дает также экономия родия, цена которого, например, в июне 2006 г. в ~4 раза превысила цену платины. Затраты на производство изделий из дисперсноупрочненных материалов существенно выше, чем из традиционных металлов и сплавов, однако в последнее время все больше предприятий, использующих оборудование из платины и платиновых сплавов проявляют заинтересованность в повышении эффективности их использования за счет применения ДУ материалов. Обоснованное применение ДУ материалов позволит потребителям получить экономический эффект значительно превосходящий дополнительные затраты на изготовление оборудования.

63. платиновые металлы и сплавы в производстве стеклянных и базальтовых волокон
    

Л.Э. Морозова

Доклад на отраслевом научно-практическом семинаре «Платиновые металлы в производстве стеклянных и базальтовых волокон: опыт, современность, перспективы». - Москва, апрель, 2006; Материалы второй международной конференции «Платиновые металлы в современной индустрии, водородной энергетике и в сферах жизнеобеспечения будущего «Берлин – ПМ’2006». – М.: АСМИ, 2007. – С. 211-229; Драгоценные металлы. Драгоценные камни. – М.: МАИ, 2006. - №5. – С. 108-117.,


Рассмотрены пути повышения эффективности использовании платины и сплавов на ее основе в производстве стеклянных и базальтовых волокон, связанные с выбором оптимальных конструкционных материалов и контролем за составом материалов на стадиях переработки сырья, изготовления продукции и ее эксплуатации.

63. Yastrebov, V.А. technologies and materials in the production line at fsue sic "supermetal" / Yastrebov V.А.// Proceedings the third international conference on precious metals «Platinum metals in modern industry, hydrogen energy and life maintenance in the future «xi’an – pm’2008». – Beijing: Metallurgical Industry Press, 2008. - P. 174.
    

FSUE SIC "Supermetal" is a specialized enterprise for production of glass-melting devices for the glass and basalt fiber industry, systems and crucibles for melting of optical glasses and growing of monocrystals, wire for heat-sensitive transmitters made of platinum metals and alloys.

The basis for the production of competitive products is the application of traditional metallurgical processes and equipment in combination with novel technologies and developments, such as

• electrophysical material processing methods;
  
• flexible orifice plate production technologies;
  
• development of laminar metal structures;
  

plasma processes of purification and forming of the structure of the metal.

63. Композиционные материалы на основе платины
    

В.А.Ястребов

Материалы четвёртой международной конференции «Платиновые металлы в современной индустрии, водородной энергетике и в сферах жизнеобеспечения будущего «Берлин – ПМ’2010». – М.: Асми, стр.223-232, 2010.


Одним из путей повышения эффективности использования и экономии дорогостоящих платины и сплавов на ее основе является разработка и применение композиционных материалов.

Особое место среди композиционных материалов на основе платины занимают дисперсноупрочненные (ДУ) сплавы. Именно они наиболее широко используются в современной технике. Это обусловлено тем, что ДУ платиновые сплавы сочетают уникальный комплекс физико-химических свойств традиционных платиновых сплавов и значительно более высокую механическую прочность вплоть до предельно высоких гомологических температур. При этом технологические свойства таких материалов позволяют выполнять из них изделия различной конфигурации.